Механическая очистка сточных вод (стр. 1 из 3). Способы очистки сточных вод механические
Физико-механические методы очистки сточных вод. Способы. Оборудование.
Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.
В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются:
— флотация;— сорбция;— центрифугирование;— ионообменная и электрохимическая очистка;— гиперфильтрация;— нейтрализация;— экстракция;— эвапорация;— выпаривание, испарение и кристаллизация.
Важным этапом при очистке сточных вод является механическое обезвоживание осадка. На данный момент существует несколько технологий обезвоживания - с помощью камерных фильтр-прессов, с помощью ленточных прессов и с помощью центрифуг (декантеров). Каждая технология имеет свои плюсы и минусы (занимаемая площадь, энергопотребление, стоимость и тп). При обезвоживании обычно используют реагент (флокулянт) для увеличения эффективности обезвоживания. В настоящее время широкое применение получает использование центрифуг для обезвоживания. Качество разделения жидкой и твердой фракции самое высокое из вышеупомянутых технологий.
При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.
Сорбционная очистка воды - физико-химические процессы поглощения твердыми сорбентами примесей (молекул, ионов) из воды. Сорбционный процесс самопроизвольный, имеет обратимый характер. При сорбции происходит поглощение и концентрирование веществ из раствора на поверхности и в порах сорбента.
Частицы в растворе осаждаются (седиментация), когда их плотность выше плотности раствора, иливсплывают (флотация), когда их плотность ниже плотности раствора. Чем больше разница в плотности, тем быстрее идет распределение частиц. Когда плотности частиц и раствора одинаковые(изопикнические условия), частицы остаются неподвижными. При малой разнице в плотности частицы можно разделить только в центрифуге, которая создает центробежную силу, во много раз превышающую силу земного притяжения.
Существует несколько способов нейтрализации производственных сточных вод:а) непосредственное смешение кислых стоков со щелочными перед спуском их в канализационные сети;б) использование активной щелочности городских сточных вод или водоема;в) добавление реагента в пропорциях, необходимых для нейтрализации;г) фильтрация загрязненных вод через нейтрализующие материалы.
Жидкостную экстракцию применяют при относительно высоком содержании в сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность (фенолы, органические кислоты, масла).
Экстракционный метод очистки производственных сточных вод основан на растворении находящегося в сточной воде загрязнителя органическими растворителями - экстрагентами, т.е. на распределении загрязняющего вещества в смеси двух взаимонерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них. Отношение взаимно уравновешивающихся концентраций вдвухнесмешивающихся (или слабосмешивающихся) растворителях при достижении равновесия является постоянным и называется коэффициентом распределения:
Эвапора́ция (лат. evuporatio), эвапорационный способ очистки — физико-химический метод очистки производственных сточных вод с помощью водяного пара.
Эвапорационная очистка производится путём пропускания через нагретую приблизительно до 100° C сточную воду насыщенного водяного пара. Проходя через воду, пар увлекает загрязняющие её летучие вещества, после чего очищается от них при прохождении через также нагретое приблизительно до 100° C вещество-поглотитель и поступает для повторного использования.
Кристализвция
Обычно проводят предварительный процесс — выпаривание сточной воды, чтобы создать повышенную концентрацию загрязнений, при которой возможна их кристаллизация. Для ускорения процесса кристаллизации загрязнений сточная вода охлаждается и перемешивается.
cyberpedia.su
Механическая очистка сточных вод
Содержание
Введение
1 Литературный обзор
2 Описание технологической схемы узла механической очистки сточных вод
3 Исходные данные
4 Материальный баланс
6 Контроль производства
Заключение
Список использованных источников
Введение
Сохранение гидросферы при непрерывном увеличении водопотребления и загрязнения водоемов промышленными и бытовыми отходами является одной из основных экологических проблем современности. Уже сейчас в мире используется 13% речного стока. В результате во многих регионах наблюдается недостаток пресной воды. Например, безвозвратное водопотребление в бассейнах рек Кубани, Дона, Урала, Терека и других превысило экологически безопасный уровень. Однако наибольший ущерб гидросфере наносится антропогенными загрязнениями. Обычно выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганических (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органических (нефтепродукты, нефть, ПАВ, пестициды, органические остатки). Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров водной среды и определяется тепловыми, механическими и радиоактивными примесями. Биологическое загрязнение заключается в изменении свойств водной среды в результате увеличения количества не свойственных ей видов микроорганизмов, растений и животных (бактерии, грибы, простейшие, черви), привнесенных извне. Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвращаются на землю и попадают в водоемы и почву.
Сточными водами предприятий промышленности и агропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. Быстрое развитие химических отраслей промышленности, образование значительных количеств сточных вод, загрязненных различными химическими веществами, повышение требований к качеству очищенных сточных вод обусловливают широкое применение разнообразных методов их очистки [1].
Почти вся вода, которая используется человеком для различных целей, снова возвращается в источник. Однако возвращает её человек в загрязнённом, не пригодном для повторного применения виде. Воду, которая возвращается после использования человеком в водоемы, необходимо очищать.
Для предохранения водоемов от загрязнений сточными водами производится ряд мероприятий: изменение технологического режима производства, многократное использование отработанной воды на других операциях, извлечение и утилизация ценных веществ из стоков, получение новых продуктов, и наконец, очистка производственных сточных вод.
1 Литературный обзор
Способы очистки сточных вод разделяются на: механические, химические, физико-химические, биологические, термические.
Указанные методы очистки подразделяются на рекуперационные и деструктивные. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ. В деструктивных методах вещества, загрязняющие воды, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков.
Выделяют следующие методы очистки сточных вод:
–Очистка от суспензированных и эмульгированных примесей.
1 Методы очистки от грубодисперсных примесей: отстаивание, процеживание и фильтрация, флотация, осветление во взвешенном осадке, центробежное фильтрование и отстаивание.
2 Методы очистки от мелкодисперсных примесей: коагуляция, флокуляция, электрокоагуляция, электрофлотация.
– Очистка от растворенных примесей.
1 Методы очистки от минеральных примесей: дистилляция, ионный обмен, обратный осмос, электродиализ, замораживание, реагентные.
2 Методы очистки от органических примесей.
2.1 Регенеративные: экстракция, ректификация, адсорбция, обратный осмос и ультрафильтрация.
2.2 Деструктивные: биохимические, жидкофазного окисления, парофазного окисления, окисления, радиационного окисления, электрохимического окисления.
3 Методы очистки от газов: отдувка, нагрев, реагентные методы.
– Методы устранения и уничтожения нерастворенных и растворенных примесей: устранение, закачка в скважины, захоронения, закачка в глубины морей, термическое уничтожение.
Выбор метода очистки и конструктивное оформление процесса производятся с учетом следующих факторов:
1) санитарных и технологических требований, предъявляемых к качеству очищенных вод с учетом дальнейшего их использования;
2) количества сточных вод;
3) наличия у предприятия необходимых для процесса обезвреживания энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воздух, электроэнергия, реагенты, сорбенты), а также необходимой площади для сооружения очистных установок;
4) эффективности процесса обезвреживания [2].
Перед более тонкой очисткой сточные воды процеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения из них крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы.
Решетки могут быть неподвижными, подвижными, а также совмещенными с дробилками (комминуторы). Наибольшее распространение имеют неподвижные решетки. Решетки изготовляют из металлических стержней и устанавливают на пути движения сточных вод под углом 60-75°. Стержни могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Стержни с круглым сечением имеют меньшее сопротивление, но быстрей засоряются, поэтому чаще используют прямоугольные стержни, закругленные со стороны входа воды, в решетку.
Рисунок 1 – Решетки с граблями для очистки: 1 – решетка; 2 – бесконечная цепь; 3 – грабли
Решетки очищают граблями, которые могут быть установлены по-разному (рисунок 1). Ширина прозоров в решетке равна 16-19 мм. Скорость сточной воды между стержнями принимается равной 0,8-1 м/с.
Снятые с решеток загрязнения направляют на переработку. Для измельчения отходов используют дробилки. Решетки-дробилки представляют собой агрегат, совмещающий функции решетки и дробилки. Дробилки измельчают отходы, не извлекая их из воды.
Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов применяют сита, которые могут быть двух типов: барабанные или дисковые. Сито барабанного типа представляет собой сетчатый барабан с отверстиями 0,5-1 мм. При вращении барабана сточная вода фильтруется через его внешнюю или внутреннюю поверхность и в зависимости от подвода воды снаружи или внутрь. Задерживаемые примеси смываются с сетки водой и отводятся в желоб. Сита применяют в текстильной, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности [3].
Для разделения взвешенных частиц на фракции могут быть использованы фракционаторы, основной частью которых является вертикальная сетка, разделяющая емкость на две части (рисунок 2). Диаметр отверстий сетки 60-100 мкм. Сточная вода через сопло поступает внутрь фракционатора и делится на грубую и тонкую фракции. При разделении 50-80% взвешенных частиц остается в грубой фракции.
Рисунок 2 – Фракционатор: 1 – корпус; 2 – сопло; 3 – сетка
Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных частиц.
Песколовки. Их применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0,2-0,25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки представляют собой резервуары с треугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость движения воды в них не превышает 0,3 м/с. Разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды в виде круглого резервуара конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Осадок собирается в коническом днище, откуда его направляют на переработку или в отвал. Применяются при расходах до 7000 м3/сут. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую форму, в них сточные воды движутся с вертикальным восходящим потоком со скоростью 0,05 м/с.
Конструкцию песколовки выбирают в зависимости от количества сточных вод, концентрации взвешенных веществ. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки.
Горизонтальные отстойники. Они представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два и более одновременно работающих отделения (рисунок 3а). Вода движется с одного конца отстойника к другому.
Глубина отстойников равна Н = 1,5-4 м, длина 8-12 м, а ширина коридора 3-6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м3/сут. Эффективность отстаивания достигает 60%. Горизонтальную скорость движения воды в отстойнике принимают не более 0,01 м/с. Продолжительность отстаивания 1-3 ч.
Рисунок 3 – Отстойники: а – горизонтальный: 1 – входной лоток, 2 – отстойная камера, 3 – выходной лоток, 4 – приямок; б – вертикальный: 1 – цилиндрическая часть, 2 – центральная труба, 3 – желоб, 4 – коническая часть; в – радиальный: 1 – корпус, 2 – желоб, 3 – распределительное устройство, 4 – успокоительная камера, 5 – скребковый механизм; г – трубчатый; д – с наклонными пластинами: 1 – корпус, 2 – пластины, 3 – шламоприемник
Вертикальные отстойники. Схема вертикального отстойника одной из конструкций показана на рисунке 3б. Отстойник представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем. Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Таким образом, осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого равна 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения — 4-5 м. Эффективность осаждения вертикальных отстойников ниже на 10-20%, чем в горизонтальных.
mirznanii.com
Сточные воды: механическая очистка
Одним из наиболее распространённых на сегодняшний день вариантов водоочистки жидкости для промышленного и хозяйственного использования, является механическая очистка сточных вод. Само же механическое очищение можно разделить на несколько методов: фильтрование, осаждение и флотация стоков. Рассмотрим подробнее каждый из них.
Применение механических и химических методов очистки сточных вод позволяет отделять от бытовой жидкости около 60 – 70 процентов нерастворимых вредных примесей, что показывает важную сущность механической очистки сточных вод фильтрованием и её влияние на экологию. Именно гидромеханический метод очищения Н2О применяется в качестве первого этапа очистных мероприятий, в процессе которого удаляются все крупные и практически все средние частички инородных примесей. А если речь идёт о промышленной загрязнённой жидкости, то применение этиго способа позволяет практически полностью очистить жидкость для ее дальнейшего использования. Именно поэтому так широко применяется механическая очистка производственных сточных вод на НХЗ и других промышленных предприятиях. Как и в любом другом методе водоочистки стоков, можно выделить плюсы и минусы очищения сточных вод системой механической очистки. Преимущества применяемого метода заключаются в следующем:
1. Гидромеханическая очистка является первоначальным и незаменимым этапом в процессе восстановления свойств жидкости.2. Все выловленные из нее загрязняющие вещества можно в дальнейшем использовать в некоторых производственных процессах. То есть, речь идёт о выгодном безотходном производстве. 3. Этот вид очищения применим практически везде, например, существует механическая очистка сточных вод автомоеек решетками, схему которой вы без особого труда найдете в различных тематических публикациях. 4. Это один из самых простых и дешёвых способов водоочистки с точки зрения материальных затрат на покупку и эксплуатацию оборудования. Все сложности в эксплуатации сводятся лишь к выбору оптимальной схемы и расчету отстойников для механической очистки сточных вод. Однако, конечно же, есть и отрицательные моменты:
- Всё же гидромеханическое очищение не способно отделить от жидкости самые мелкие растворённые частицы, которые могут нанести вред, как здоровью человека, так и любой промышленной и бытовой технике.
- Отделённые загрязняющие частицы должны куда-то удаляться, например, из отстойника. И поэтому, некоторое их количество со временем опять попадает в окружающую среду.
Механическая очистка сточных вод методом фильтрирования
Пожалуй, одним из наиболее излюбленных и популярных среди потребителей способов очищения является фильтрация. Фильтрация, как способ механической очистки сточных вод, осуществляется с помощью пористых или сетчатых материалов с пространственным рейтингом определённого количества и размера, получившего название фильтра. Большой выбор систем и аппаратов очистки сточных вод механическим способом с помощью фильтрации можно найти в соответствующем каталоге нашего сайта.
Метод осаждения в основном используется для жидкости, загрязнённой тяжёлыми взвешенными веществами. Применение этого метода возможно в двух альтернативных формах:
1. Фильтрация под воздействием силы тяжести. В этом случае осуществляется простое отстаивание жидкости, в результате которого тяжёлые загрязняющие вещества отслаиваются и остаются на дне отстойника.2. Фильтрация под воздействием центробежных сил. Однако, сооружения для очистки сточных вод механическим способом путем осаждения могут очищать стоки лишь от более или менее крупных частиц, имеющих размеры в пределах нескольких миллиметров. В таком случае, специалисты рекомендуют проводить многоступенчатое очищение, сущность которого заключается в том, что частично очищенная жидкость после первой обработки поступает на следующий этап восстановления своих свойств, и так раз за разом, пока вода не достигнет совершенной чистоты в соответствии с установленными нормами.
Метод флотации заключается в выводе веществ, загрязняющих жидкость, на ее поверхность с помощью пузырьков. В результате флотации образуется пена, которая содержит дополнительные частицы примесей, впоследствии удаляющиеся специальными скребками. Сами же пузырьки при использовании метода флотации получают во время работы турбин или путем электрофлотации жидкости.
У нас на сайте представлено большое количество схем и оборудования для гидромеханической очистки промышленных и бытовых жидкостей, в том числе и описание механической очистки сточных вод фильтрацией декандером. Также, наши специалисты окажут вам помощь с выбором подходящего для ваших условий оборудования с точки зрения технических характеристик и оптимальных ценовых диапазонов. Обращайтесь к нам за консультацией и покупками – здесь вы найдёте все, что необходимо для сохранения здоровья вашей семьи.
www.mirvody.ru
Механическая очистка воды
Очистка сточных вод механическим способом
Механический способ основывается на отстаивании и фильтрации. Задача метода – извлечение из воды волокон, твердых частиц, грубодисперсных примесей. Очистные фильтры не справляются с подобным загрязнением и могут отрицательно сказаться на другом оборудовании.
Метод важен для вторичного применения технической воды на производстве. Помимо защиты, механическая очистка воды способна выработать химические соединения, чтобы включиться в производственный цикл повторно. Повторный способ использования возвращает определенное количество ценного сырья и сберегает резервы чистой воды. Вдобавок метод защищает среду от выбросов ядовитых стоков.
Механические методы очистки сточных вод разделяют на следующие виды:
- Процеживание.
- Фильтрование.
- Отстаивание.
- Дисковые фильтры
- Флотация
- Центрифугирование (гидроциклоны)
Решения для механической очистки сточных вод
Среди сооружений, позволяющих применить механический способ обработки, выделяют следующие виды устройств:
- Для удаления из загрязненной воды крупных примесей, вводятся в применение сита и решетки. Они бывают ступенчатыми, дробительными, шнековыми. Существует прямоугольный вид решеток, они представлены как ряд неподвижных пластин и стержней. Когда надо удалить мелкие примеси, то употребляют сита. Для уничтожения отходов и их измельчения применяются решетки-дробилки. Они выполняют свою задачу напрямую в воде.
- Песколовки. После решеток и сит стоковые воды отправляются на песколовки. Их функция – удаление примесей наименьшего размерного ряда. Принцип работы сооружения основан на силе гравитации, которая не дает двигаться вперед твердым примесям. Остаточный песок после работы этих устройств успешно применяется в строительстве.
- После песколовок и решеток вода переходит в отстойник. Основное значение этого действия – извлечение оставшихся тяжелых примесей. Жидкость отстаивают в течение 3 часов, результативность составляет около 50%. Некоторые очистные станции имеют дополнительные пруды для отстаивания. Это связано с тем, что производительность работы отстойника можно увеличить за счет большей площади.
Помимо перечисленных способов применяют особые сооружения. В центрифугах и гидроциклонах действие очистки происходит за счет центробежной силы.
Метод не призван удалять все добавления из сточных вод. Результативным итогом работы считается удаление 60% частиц.
Путь сточных вод от канализации до водоема: Видео
Предыдущая статьяПольза и вред кремниевой водыСледующая статьяЧто такое деионизированная вода и где её используютvseowode.ru
